不同浓度生长调节剂对马甲子种子萌发的影响

张志朦　黄潜　袁畅　谢忠涛　张阳芷　杨贤均

摘要 采用3种浓度生长调节剂分别刺激层积与未层积的马甲子种子，探究不同浓度生长调节剂对马甲子种子发芽的影响，以期寻找马甲子种子发芽的最佳生长调节剂浓度，为调控木本作物种子发芽率提供一定的参考。试验结果表明：在25 ℃的条件下，使用0.01 mol/L的赤霉素处理被层积的马甲子种子发芽率最高，发芽率为60.83%，综合整体来看，赤霉素对层积的种子发芽率都能起到促进作用，但对未层积过的种子发芽起到轻微的抑制作用;生长素只有在浓度为0.001 mol/L与0.000 01 mol/L时处理未层积过的马甲子种子，才对种子发芽起到促进作用;萘乙酸在浓度为0.05 mol/L与0.000 01 mol/L时处理未层积过的马甲子种子，对种子发芽起到促进作用。

关键词 马甲子;种子;赤霉素;发芽率

中图分类号 S 722.3文献标识码 A

文章编号 0517-6611（2020）23-0148-03

doi：10.3969/j.issn.0517-6611.2020.23.036

Effects of Different Concentrations of Growth Regulator on Germination of Paliurus ramosissimus Seeds

ZHANG Zhi-meng，  HUANG Qian，YUAN Chang et al

（College of Urban and Rural Construction，Shaoyang University，Shaoyang， Hunan 422004）

Abstract Three concentrations of hormones were used to stimulate stratified and non stratified Paliurus ramosissimus seeds. The effects of different concentrations of growth regulator on the germination rate of P. ramosissimus seeds were explored， in order to find the best concentration of growth regulator for the germination of P. ramosissimus seeds， and to provide a certain reference for the control of germination rate of woody plant seeds. The results showed that under the condition of 25  ℃， 0.01 mol/L GA3 treatment had the highest germination rate， the germination rate was 60.83%.On the whole， GA3 could promote the germination rate of stratified seeds， but slightly inhibited the germination of non stratified seeds. IAA could promote seed germination only under 0.001 mol/L and 0.000 01 mol/L treatment without stratification. NAA could promote seed germination when it was treated with 0.05 mol/L and 0.000 01 mol/L.

Key words Paliurus ramosissimus;Seed;GA3;Germination rate

马甲子[Paliurus ramosissimus （Lour.） Poir.]属鼠李科马甲子属，落葉灌木，树皮灰色，有木质的茎刺，叶为厚纸质，叶片互生，形似椭圆或卵状，黄绿色的花极小，为聚伞花序。核果为帽状，果期7—10月，花期4—5月。形态特征与珍稀濒危植物铜钱树极其相似且同科属[1]。因为马甲子果实形似铜钱，寓意富贵吉祥，果实在秋季具有极好的景观观赏价值[2]。马甲子茎杆带有枝刺，叶片青绿，也被称为“活的绿篱笆”，常应用在家园围篱处[3]，是我国湖南省园林景观绿色公路生物隔离栅的一种应用植物[4]。有研究表明，从马甲子果实、花、茎里纯化提取出的醇类物质对抗肿瘤活性明显，其余部位可用于治疗无名肿痛、眼目赤痛、下肢溃疡[5]。相比较枫香、马尾松，马甲子更适合在平地生长[6]。

植物发芽率受很多方面的影响，温度、水分、种子的发育成熟度、种皮不透水性等都能成为抑制种子发芽的原因，大量科学家为了提高作物发芽率对其进行了深入的研究。有报道提出铜钱树种壳坚硬，用人工破碎外种壳方法可极大提高种子发芽率[1]。有专家为提高种子发芽率，采用不同梯度浓度的生长调节剂处理刺萼龙葵种子，发现25 ℃400 mg/L赤霉素（GA3）下的发芽效果高达100%[7]。使用多种不同浓度的外源生长调节剂处理黄秋葵种子后发现，当黄秋葵被100 mg/L的赤霉素浸泡后发芽势、发芽指数、发芽率得到显著升高，2～25 mg/L的生长素对黄秋葵种子明显起到抑制的作用[8]。巨紫荆种子表皮硬度大，机械切割存在较大难度，水分难以渗透，用清水浸泡3 d后，以100 mg/L的赤霉素浸泡12 h能较为显著促进其种子萌发[9]。以上说明，选择合适梯度生长调节剂能有效提高种子发芽率。有专家通过试验发现，低温4 ℃沙藏层积能够很好地打破榉树种子的休眠状态，促使其快速发芽[10]。该结果为大幅提高马甲子发芽率提供了新思路。该研究选用赤霉素（GA3）、生长素（IAA）、萘乙酸（NAA）3种生长调节剂处理马甲子种子，探究马甲子种子萌发的最佳生长调节剂浓度，以期为林木业种子育苗提供理论参考。

1 材料与方法

1.1 材料 种子于2018年10月采自邵阳学院南广场，储藏在邵阳学院园林实验室内。材料有破壳刀、培养盒、滤纸、胶头滴管、烧杯、无菌河沙、纱布，试剂有次氯酸钠溶液（NaClO）、乙醇、生长素、赤霉素、萘乙酸等，试验在邵阳学院园林植物生理实验室内进行。温度（25±1）℃，湿度40%，pH为7[11]。

1.2 试验设计

1.2.1 马甲子种子千粒重与含水率测定。将采集的成熟马甲子果实放置在实验室内风干90 d，用切割刀切割开马甲子果实，剔除损坏的以及发育不良或果皮颜色深黑的种子。用千粒板数出5 000粒种子，将数出的种子以1 000粒为1组分为5组，将每组种子放置在千分秤上进行称量，每组称量4次，分别记录，千粒重测定完成。随机挑选饱满且具有活力的马甲子种子12组，每组约1.2 g，分别记录每组种子的湿重后，将种子放入烘干箱内80 ℃烘干48 h，取出种子，称测种子干重并记录。

种子含水率=种子干重/种子湿重×100%

1.2.2 不同浓度生长调节剂对马甲子种子发芽率的影响。挑选40粒饱满且均匀的马甲子种子共18组[11]，分别将其放入培养盒中，用去离子水对其进行浸泡，3 d后取出备用，在此过程中注意每天更换清水。按照赤霉素、生长激素、萘乙酸的相对分子质量称取需要配制的生长调节剂质量。称取完毕后，将称好的生长调节剂分别倒入20 mL烧杯中，往其中缓慢滴入乙醇溶液，用玻璃棒对其进行充分搅拌，边搅拌边继续加入乙醇。待生长调节剂完全溶解后停止滴加乙醇，换用自来水继续滴加至溶液中有晶体析出，继续换用乙醇滴加。如此反复滴加至指定的毫升，此时溶液中无晶体析出才算生长调节剂配制成功。通过以上操作分别将3种生长调节剂配制成0.1、0.05、0.001、0.000 1、0.000 01、0 mol/L共6个浓度梯度，将配制好的生长调节剂放置在实验台上备用。将浸泡完毕的种子放入配制好的不同梯度生长调节剂内浸泡12 h，取12 cm×12 cm无菌培养盒，在培养盒内垫入3～4层的保湿滤纸。取5‰现配现用的NaClO溶液，对生长调节剂处理完毕后的种子进行15 min的浸泡消毒。消毒完后用镊子将马甲子种子分别夹入保湿滤纸上，注意尽量使种子分开，避免发霉生菌。将每盒所对应处理的生长调节剂浓度进行标号后，放入25 ℃的恒温生物培养箱内。每天检查滤纸的湿润程度，及时为种子进行补水，每3 d更换一次滤纸。发现霉变的种子后，及时将种子取出进行消毒，每天记录种子的发芽状况。重复以上试验3次并记录。

发芽率=发芽种子数/供试种子总数×100%

发芽势=规定时间内发芽种子数/供试种子总数×100%

1.2.3 不同浓度生长调节剂对层积后马甲子种子发芽率的影响。挑选颗粒饱满、种皮光亮的种子共计18组，每组40粒。将挑选的种子分组装入纱布内，将纱布袋深埋进河沙里，埋好后，将埋有种子的河沙放入4 ℃的恒温培养箱内，90 d后取出，将种子清洗干净，用现配现用的5‰NaClO溶液对生长调节剂处理完毕的种子进行15 min浸泡消毒处理。消毒处理后重复以上不同浓度生长调节剂对马甲子种子影响的试验办法。

1.3 数据分析

在SPSS 10.0中对层积组与未层积组种子发芽率、发芽势进行方差对比分析;相关模型分析与数据统计在2019 Excel中进行。

2 结果与分析

经测定该批次的马甲子含水率为8.30%，种子的千粒重为10.56 g。

2.1 不同浓度生长调节剂对层积与未层积马甲子种子发芽率的影响 由图1可知，3种生长调节剂中，用不同浓度赤霉素处理过的马甲子种子发芽率普遍偏高。比对未层积过的马甲子种子发芽率发现，用不同浓度生长调节剂处理后发芽率高于对照组（46.67%）的有0.001 mol/L的生长素（54.17%）、0.000 01 mol/L的生长素（56.67%）、0.05 mol/L的萘乙酸（50%）、0.000 01 mol/L的萘乙酸（50.83%），且以上浓度处理过的种子发芽率与对照组差异较为显著（P<0.05），说明0.001、0.000 01 mol/L的生长素，0.05、0.000 01 mol/L的萘乙酸對未层积的马甲子种子发芽有促进作用。比对层积过马甲子种子的发芽率发现，用不同浓度生长调节剂处理后发芽率高于对照组（43.33%）的有0.01 mol/L（60.83%）、0.05 mol/L（52.5%）、0.000 1 mol/L（47.50%）、0.000 01 mol/L（45.00%）的赤霉素以及0.001 mol/L的生长素（45.83%）。其中0.01 mol/L与0.05 mol/L的赤霉素对马甲子种子萌芽有较为显著的促进作用（P<0.05）。在使用不同浓度生长素对层积过的马甲子种子发芽率进行处理后发现，除0.001 mol/L的生长素外，其余几种浓度生长调节剂均对马甲子种子发芽起到了较为显著的抑制作用（P<0.05）。其中，0.01 mol/L的生长素对马甲子种子发芽起到的抑制作用最显著，种子发芽率仅为19.17%。当使用不同浓度生长素对未层积的马甲子进行处理后发现，0.01 mol/L的生长素（20.83%）与0.000 1 mol/L的生长素（33.33%）能够较为显著抑制马甲子种子发芽率（P<0.05）。使用萘乙酸对层积过的马甲子种子进行处理，马甲子发芽均受到抑制，其中0.000 01 mol/L的萘乙酸对马甲子种子抑制作用最强（P<0.05），发芽率仅为18.33%。用萘乙酸处理未层积过的马甲子种子，0.01 mol/L的萘乙酸对马甲子种子发芽表现出最显著的抑制作用（P<0.05）。相比较用赤霉素处理层积过的马甲子种子，除0.001 mol/L的赤霉素对种子发芽起到轻微的抑制外，其余梯度浓度都表现出不同程度的促进作用。综合来看，选用0.01 mol/L的赤霉素溶液对层积过的马甲子种子进行处理后发芽率最高，为60.83%，与使用0.01 mol/L的赤霉素溶液处理未层积过的马甲子种子发芽率（34.17%）相比差异显著（P<0.05）。

2.2 不同浓度生长调节剂对层积与未层积马甲子种子发芽势的影响

由图2可知，层积与未层积后的马甲子种子发芽势差异不显著（P>0.05）。对比用赤霉素与生长素处理过的种子来看，层积过的种子发芽势基本都高于未层积过的种子发芽势。从整体来看，使用0.01 mol/L的赤霉素溶液（35.00%）与0.000 01 mol/L的赤霉素溶液（34.17%）处理层积种子发芽势较高，且显著高于对照组，说明这2种浓度赤霉素对马甲子种子发芽势均起到抑制作用。对于用赤霉素处理层积后的马甲子种子来说，除0.01 mol/L与0.000 01 mol/L这2个浓度外，其余浓度对马甲子种子发芽势具有不同程度抑制作用，其中0.001 mol/L处理的发芽势最低，仅为21.67%，其与对照组差异显著（P<0.05）。对用赤霉素处理未层积的马甲子来看，赤霉素对未层积马甲子种子的发芽均起到不同程度的抑制作用，0.001 mol/L的赤霉素对马甲子发芽势的抑制作用最强，发芽势仅为17.50%，且抑制效果十分显著（P<0.05）。萘乙酸与生长素对马甲子种子的发芽势均存在不同程度的抑制作用，其中0.01 mol/L的生长素抑制作用最为显著（P<0.05）。

3 讨论

3.1 适当浓度的赤霉素能促使种子发芽

杨晓平等[12]用不同浓度的赤霉素、生长素、萘乙酸处理辣椒种子后发现，150 mg/L赤霉素处理后发芽率最高。这个结果与该试验中用赤霉素处理层积的马甲子种子发芽率普遍偏高，其中0.01 mol/L的赤霉素发芽率显著高于其他浓度生长调节剂这一结论十分相似。曹运梅等[13]在研究铜钱树种子萌发障碍的过程中发现，铜钱树种子的种皮十分坚硬，对其进行物理机械破壳后用过氧化氢与赤霉素等方法试图促使其发芽，结果发现用100～150 mg/L赤霉素对种子进行浸泡1 h后能提高铜钱树的发芽率，尽管如此，铜钱树的发芽率最高只能达44%。对比此次试验来看，2次试验结果存在异同。马甲子与铜钱树都能够通过一定浓度的赤霉素促进发芽，但是用赤霉素处理过的马甲子发芽率最高为60.83%，该发芽率显著高于铜钱树。该结果可能与用赤霉素浸泡马甲子的时间以及马甲子经过层积有关。由此可知，適当对马甲子进行层积以及适当延长赤霉素处理时间能够有效促进马甲子种子萌发。

3.2 种子发芽率低的原因分析

此次试验中马甲子的发芽率并不理想，究其原因可能存在以下2个方面：其一，马甲子存在休眠状态，且未被完全打破。一般来说，引起种子休眠的原因有很多，综合休眠、形态休眠、形态生理休眠、物理休眠和生理休眠是成熟种子常见休眠方式[14]。而马甲子的休眠方式较为复杂，马甲子除种脐部位壁较薄外，其余部位种皮十分坚硬，这就使得马甲子透气性与透水性较差。当种子无法接触到水分与氧气时，种子无法进行呼吸产生能量，种子活力也会随之降低，从而对种胚产生机械束缚作用，降低发芽率[15-16]。其二，马甲子种子质量问题。在试验过程中，使用乙醇溶解有机溶剂时，生长调节剂内含有乙醇溶液，乙醇很有可能对种子产生毒害作用，致使其发芽率降低。马甲子果实较多，授粉败育率较高，常常会出现空瘪的种子。因此，挑选个头较大且饱满的种子尤为重要。

3.3 不足之处

该试验旨在探究不同浓度生长调节剂对马甲子种子萌发所造成的影响，至于种子萌发后成苗质量如何还未进行深入探究，应当在马甲子成苗后测定幼苗萌发后的成活率以及幼苗体内生长调节剂含量变化，待叶片平展时测定不同梯度生长调节剂对幼苗活力的影响。

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基金项目 国家级大学生创新创业训练项目“植物生长素对马甲子种子的萌发特性研究”（201910547040）;湖南天华园林绿化有限公司横向项目“基于公园城市背景下园林工程项目施工与管理实务研究”（2019hx89）。

作者简介 张志朦（1997—），女，湖南株洲人，从事园林植物应用研究。*通信作者，教授，硕士，从事生态景观规划与生态修复研究。

收稿日期 2020-03-25;修回日期 2020-05-02